Stabilizing Ca-ion batteries with a 7000-cycle lifespan and superior rate capability by a superlattice-like vanadium heterostructure

材料科学 异质结 电化学 超晶格 电极 阴极 离子 功率密度 化学工程 电化学动力学 光电子学 纳米技术 物理化学 化学 工程类 冶金 功率(物理) 物理 量子力学
作者
Xiaorui Hao,Lirong Zheng,Sanlue Hu,Yuhan Wu,Guobin Zhang,Baohua Li,Meng Yang,Cuiping Han
出处
期刊:Materials Today Energy [Elsevier BV]
卷期号:38: 101456-101456 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.mtener.2023.101456
摘要

Calcium-ion batteries (CIBs) by their strong competitiveness in cost and capacities have been considered as a desirable electrochemical energy technology. Nonetheless, the large ion radius and high charge density of Ca2+ lead to sluggish electrochemical reaction kinetics and structural collapse of electrode materials. Herein, we construct a superlattice-like poly 3,4-ethylenedioxythiophene−V2O5 (P–V2O5) heterostructure using an in situ self-assembly strategy and employ it as a CIB cathode. In the heterostructure, the inserted poly 3,4-ethylenedioxythiophene enlarges the interlayer of V2O5, exposing abundant active sites for efficient Ca2+ absorption and transport; meanwhile, it serves as an ‘interlayer linker’ between neighboring layers, which alleviates the volume change of V2O5 during Ca2+ insertion/extraction processes. Under the synergistic effect of these factors, the P–V2O5 electrode exhibits a longer life span and greater rate capability than pristine V2O5. Specifically, the electrode delivers a significant capacity of 157.2 mAh/g at 1 A/g and excellent cycle stability over a long period of 7000 cycles at a high current density of 20 A/g. Furthermore, it has a superior rate capability of 129.0 mAh/g even at 30 A/g. Electrochemical mechanism studies reveal that the insertion/extraction of Ca2+ in P–V2O5 is highly reversible, accompanied by the interlayer contraction/expansion.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
不安青牛应助哈哈哈采纳,获得10
刚刚
爱吃的胖胖完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
酷波er应助fffff采纳,获得10
刚刚
Drtaoao完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
洋洋洋耶发布了新的文献求助10
3秒前
时空星客发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
充电宝应助两个字采纳,获得10
5秒前
6秒前
AAA建材批发原哥完成签到,获得积分10
6秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
韩一发布了新的文献求助10
7秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
小池同学发布了新的文献求助10
7秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
直率的迎梅完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
11秒前
11秒前
xmz完成签到,获得积分10
12秒前
FashionBoy应助Alive采纳,获得100
12秒前
Freya发布了新的文献求助10
13秒前
LYM完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
阔达宝贝发布了新的文献求助10
15秒前
在水一方应助bemay采纳,获得10
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Quantum reference frames : from quantum information to spacetime 888
줄기세포 생물학 800
Pediatric Injectable Drugs 500
Instant Bonding Epoxy Technology 500
ASHP Injectable Drug Information 2025 Edition 400
DEALKOXYLATION OF β-CYANOPROPIONALDEYHDE DIMETHYL ACETAL 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4386576
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3878893
关于积分的说明 12082974
捐赠科研通 3522486
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1933199
邀请新用户注册赠送积分活动 974147
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 872339